JP3669240B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上に、記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンクが搭載され、空気加圧ポンプにより生成される空気圧の作用によりインクカートリッジから前記サブタンクに対してインクを補給するように構成されたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。このようなインクジェット式記録装置は、一般にキャリッジ上に搭載されて記録用紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドの移動方向に対して直行する方向に相対的に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷データに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより記録用紙に対して記録が行われる。
【０００３】
そしてキャリッジ上に例えばブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出可能な記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能にしている。
【０００４】
一方、例えばオフィス向けまたは業務用に提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジを例えば装置本体側に配置された装着装置（カートリッジホルダ）に装填させる形式の記録装置が提供されている。
【０００５】
そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上にはサブタンクが配置され、前記各インクカートリッジから各サブタンクに対してインク補給チューブを介してそれぞれインクを補給し、さらに各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今においては大きな紙面に対して印刷を行うことが可能な、キャリッジの走査距離の長い大型の記録装置の需要が増大している。このような記録装置においては、スループットを向上させるために、記録ヘッドにおいては益々多ノズル化が図られている。さらに、スループットを向上させるために、印刷を実行しながらインクカートリッジからキャリッジに搭載された各サブタンクに対して逐次インクを補給することを可能とし、各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを安定して供給するような記録装置が求められる。
【０００７】
このような記録装置においては、インクカートリッジからサブタンクに対して、それぞれのインクに対応してインク補給チューブを接続する必要があり、キャリッジの走査距離が大きいために必然的に各補給チューブの引き回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記録ヘッドにおいては多ノズル化が図られているためにインクの消費量が多く、インクカートリッジからサブタンクに接続された各インク補給チューブ内においてインクの動圧が高まり、サブタンクに対するインクの補給量が不足するという技術的課題を抱えている。
【０００８】
このような課題を解決するための一つの手段として、例えばインクカートリッジ側に空気圧を印加し、インクカートリッジからサブタンクに対して空気圧によって強制的なインク流を発生させて、サブタンクに対して必要十分なインクを補給する構成が採用し得る。
【０００９】
このような構成を採用しようとした場合、インクカートリッジに対して加圧空気が印加されているために、カートリッジホルダに着脱可能に装填されている前記インクカートリッジを無闇に引き抜くと、加圧空気の作用によりインクカートリッジからインクが吹き出して、周囲を汚染されるなどの問題が発生する。
【００１０】
また、インクカートリッジを構成する外郭部材が前記加圧空気の作用を受けて、多少ながら膨張状態になされているために、カートリッジホルダからインクカートリッジの引き抜きが困難となったり、これを無理して引き抜いた場合には、インクカートリッジとカートリッジホルダとの双方、特に両者が接続されるインク補給接続栓を変形させる等して、双方にダメージを与えるなどの問題も発生する。
【００１１】
本発明は、このような技術的な課題に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、インクカートリッジに加圧空気を印加してサブタンクに対してインクを送り出す構成を採用したインクジェット式記録装置において、カートリッジホルダよりインクカートリッジを引き抜くに際して、加圧空気の作用による前記したような問題点が発生するのを回避し得るインクジェット式記録装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共にキャリッジに搭載され、インクカートリッジからインク補給路を介してインクの補給を受けると共に、前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクが具備され、前記インクカートリッジには空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加され、前記空気圧の作用によりインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成されたインクジェット式記録装置であって、前記インクカートリッジを着脱可能に装填するカートリッジホルダには、インクカートリッジを着脱操作する場合に開放されるカバー部材が配備され、前記カバー部材の開放に伴って、前記空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路を大気に開放する大気開放手段が具備された構成とされる。
【００１３】
この場合、好ましくは前記インクカートリッジからサブタンクに至るインク補給路が、可撓性のインク補給チューブにより構成される。また好ましくは前記インクカートリッジは、その外郭が気密状態に形成され、内部にインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納されると共に、インクカートリッジの外郭構成部材とインクパックとで形成される空間内に、前記空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加されるように構成される。
【００１４】
さらに、本発明にかかる好ましい実施の形態においては、インクカートリッジとサブタンクとの間のインク補給路にインク補給バルブが配置され、前記インク補給バルブがサブタンク内のインク量を検出するインク量検出手段によって生成される制御信号により開閉弁されるように構成される。
【００１５】
また、前記記録ヘッドより吐出される各インクをそれぞれ封入する複数のインクカートリッジが前記カートリッジホルダに着脱可能に装填され、１つの空気加圧ポンプにより生成される空気圧が、前記空気流路を介してカートリッジホルダに装填された状態の各インクカートリッジに対してそれぞれ印加されるように構成することが望ましい。
【００１６】
一方、好ましくは前記カートリッジホルダに装着されたカバー部材の開放を検出する電気スイッチが具備され、前記電気スイッチの動作に伴って、前記大気開放手段を構成する開閉弁ユニットを開弁制御させるように構成される。この場合、前記開閉弁ユニットには、ダイヤフラム弁が配置され、前記電気スイッチの動作に伴って駆動される駆動手段により、前記ダイヤフラム弁を開閉弁制御するように構成される。この場合さらに前記駆動手段が、好ましくは電磁プランジャーにより構成される。
【００１７】
そして、好ましい実施の形態においては、前記電磁プランジャーによる駆動力が、支軸を介して回動される駆動レバーの一端部に作用するようになされ、且つ前記支軸を介した駆動レバーの他端部には、前記電磁プランジャーの駆動状態における駆動レバーの回動方向とは逆方向に付勢するばね部材が配置され、開閉弁ユニットにおける前記ダイヤフラム弁を支持する駆動軸が駆動レバーの前記一端部と前記支軸との間に結合されて、前記電磁プランジャーへの非通電状態において、前記ばね部材の付勢力によって前記ダイヤフラム弁を開弁させるように構成される。
【００１８】
加えて、前記した構成による記録装置においては、前記大気開放手段が、空気加圧ポンプによって加圧された空気圧が所定以上に達した時に圧力を開放して、インクカートリッジに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる圧力調整弁を兼ねるように構成することが望ましい。さらに、前記した構成による記録装置においては、カートリッジホルダに装着された前記カバー部材の開放に連動して、空気加圧ポンプの駆動を停止させるように構成することが望ましい。
【００１９】
以上の構成によるインクジェット式記録装置によると、空気加圧ポンプにより生成される空気圧がインクカートリッジに印加されるように構成されるため、インクカートリッジからキャリッジに搭載されたサブタンクに対して必要十分なインクを補給することができる。そして、インクカートリッジを着脱する際に開放されるカバー部材の動作に連動して、空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路に配置された大気開放手段が開放される。
【００２０】
したがって、カートリッジホルダに装着されて加圧空気が印加された状態のインクカートリッジは、当該カートリッジホルダから引き抜かれる際には、加圧空気の印加が確実に解除される。それ故、インクカートリッジをホルダから引き抜いた場合に、カートリッジ内に残留する加圧空気の作用により、不用意にインクが吹き出すなどの問題を回避することができる。
【００２１】
また、カートリッジホルダへの装着状態において加圧空気の作用を受けて多少ながら膨張状態になされているインクカートリッジの外郭部材も、前記カバー部材の開放により原形に戻るため、ホルダからの引き抜きを容易にすることができ、その引き抜き操作においてカートリッジおよびホルダの双方にダメージを与えるなどの問題も回避することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェット式記録装置の一例を上面図によって示したものである。図１において符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェット式記録ヘッド６が搭載されている。
【００２３】
また、キャリッジ１には前記記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載されている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形態においては、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインクに対応して４個具備されている。
【００２４】
そして、このサブタンク７ａ〜７ｄに対して、装置の端部に配置されたカートリッジホルダ８に装填されたインクカートリッジ（以下、これをメインタンクとも言う）９ａ〜９ｄから、インク供給路を構成する可撓性のインク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成されている。
【００２５】
一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１１ａが配置されている。そして、キャリッジ１がホームポジョンに移動したときに、前記キャップ部材１１ａによって、記録ヘッドのノズル形成面が封止されるように構成されている。
【００２６】
このキャップ部材１１ａは、記録装置の休止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１１ａには、図には示されていないが、吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。
【００２７】
そして、キャッピング手段１１の印字領域側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができるようにも構成されている。
【００２８】
次に図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示したものであり、このインク供給システムについて、同一符号で示した図１と共に説明する。図１および図２において、符号２１は空気加圧ポンプを示しており、この空気加圧ポンプ２１により加圧された空気は、大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２に供給され、さらに圧力検出器２３を介して前記した各メインタンク９ａ〜９ｄ（図２においては代表して符号９として示しており、以下において代表して単に符号９として説明する場合もある。）にそれぞれ供給されるように構成されている。
【００２９】
この場合、前記圧力検出器２３から各メインタンク９に対して空気流路が分岐され、カートリッジホルダ８に装填された状態の各メインタンクに対してそれぞれ加圧空気が印加されるように構成されている。
【００３０】
前記大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２の具体的な構成は、後で詳細に説明するが、圧力調整弁は空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が、何らかの障害により過度の状態に達した時に、圧力を開放して各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる機能を有している。また、大気開放弁は空気加圧ポンプ２１による加圧状態を、例えば後述するカートリッジホルダに装着されたカバー部材を開放した時、あるいは記録装置の駆動電源がオフされた時に解除することができる機能を有している。
【００３１】
さらに、前記圧力検出器２３は、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧を検知し、空気加圧ポンプ２１の駆動を制御するように機能する。すなわち、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が所定の圧力に達したことを検出した場合には、空気加圧ポンプ２１の駆動を停止させると共に、圧力検出器２３によって空気圧が定められた圧力以下となったことを検出した場合には、空気加圧ポンプ２１の駆動させるように制御し、この繰り返しによって前記した各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧が所定の範囲に維持されるように機能する。
【００３２】
前記メインタンク９は、その概略構成が図２に示されたように、その外郭が気密状態に形成されており、その内部にはインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパック２４が収納されている。そして、メインタンク９とインクパック２４とで形成される空間が圧力室２５を構成しており、この圧力室２５内に、圧力検出器２３を介した加圧空気が供給されるように構成されている。
【００３３】
この構成により、各メインタンク９ａ〜９ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄから各サブタンク７ａ〜７ｄに対して所定の圧力によるインク流が発生されるように構成されている。
【００３４】
前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加圧されたインクは、それぞれ各インク補給バルブ２６，２６……および各インク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７として示しており、以下において代表して単に符号７として説明する場合もある。）に供給されるように構成されている。
【００３５】
図２に示すサブタンク７の構成についての詳細な説明は後述するが、その基本構成は、内部にフロート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そして、ホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接されている。
【００３６】
この構成により、フロート部材３１に配置された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、前記ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力が発生されるインク量検出手段を構成している。
【００３７】
したがって、例えばサブタンク７内のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。それ故、永久磁石の移動によるホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂにより得られた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。
【００３８】
これにより、メインタンク９内で加圧されているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて前記インク補給バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しにより、メインタンクからサブタンクに対して断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタンクには常に一定の範囲のインクが貯留されるようになされる。
【００３９】
このように、メインタンク内において空気圧によって加圧された各インクが、サブタンク内に配置されたそれぞれのフロート部材の位置に基づく電気的な出力に基づいて、各サブタンクに対してインクが補給されるように構成されているので、インクの補給レスポンスを向上させることができ、サブタンク内のインクの貯留量が適切に管理される。
【００４０】
そして、各サブタンク７からはバルブ３５およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されており、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開口６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。なお、図２において符号１１は、前記したキャッピング手段を示しており、このキャッピング手段１１に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプ（チューブポンプ）に接続されている。
【００４１】
図３乃至図５は、前記したサブタンクの実施の形態を示したものであり、図３はサブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面方向から視た斜視図で示し、図４は同方向から視た透視図で示している。さらに図５はサブタンクを裏面方向から視た背面図で示している。なお、図３乃至図５において、既に説明した各部に相当する部分は、同一符号で示されている。
【００４２】
サブタンク７は、ほぼ直方体状に形成され、且つ全体が偏平状になされている。このサブタンク７の外郭は、一側壁４１ａとこれに連なる周側壁４１ｂとが一体に形成された箱状部材４１により構成されており、この箱状部材４１の開口周縁には、透明樹脂によるフィルム状部材４２（図４参照）が熱溶着手段により密着状態で取り付けられ、箱状部材４１とフィルム状部材４２とにより囲まれた内部に、インク貯留空間４３が形成されている。
【００４３】
そして、箱状部材４１を構成する前記一側壁４１ａからインク貯留空間４３に向かって突出する支持軸４４が箱状部材４１と一体に形成されており、フロート部材３１は、この支持軸４４を回動中心として、インク貯留空間４３内において重力方向に可動できるように配置されている。
【００４４】
なお、この実施の形態においては、前記支持軸４４はインク貯留空間４３における水平方向の端部近傍に配置されており、前記フロート部材３１は、前記支持軸４４を回動中心として可動される支持腕部材４５の可動自由端側に一体に形成されている。
【００４５】
そして、図４に示されたように前記支持腕部材４５の自由端側に、前記した永久磁石３２が取り付けられており、この永久磁石３２は、支持腕部材４５がほぼ水平状態となされた時に、インク貯留空間４３における水平方向の他端部近傍に位置するよう、すなわちサブタンク７の側壁に添接された基板３４に装着されたホール素子３３ａ，３３ｂに最も接近されるように構成されている。
【００４６】
一方、前記サブタンク７には、その重力方向の低部、すなわちこの実施の形態においては周側壁４１ｂの底部にインク補給口４６が形成されており、このインク補給口４６に接続された前記チューブ１０を介してメインタンク９よりインク貯留空間４３内に、インクが補給されるように構成されている。
【００４７】
サブタンク７におけるインク補給口４６が、前記したとおり重力方向の低部に形成されることにより、メインタンクからのインクは、インク貯留空間４３の底部から補給され、したがって、インクの補給によってインク貯留空間４３内におけるインクの泡立ちが発生しないように配慮されている。
【００４８】
さらに、前記サブタンク７内には、フロート部材３１および支持腕部材４５の移動領域を避けた部分に、キャリッジの移動に伴いサブタンク内のインクの波打ちの発生程度を低減させる複数条のリブ部材４７が配置されている。なお、この実施の形態においては、各リブ部材４７はサブタンク７を構成する箱状部材４１の一側壁４１ａからインク貯留空間４３に向かってそれぞれ突出するように、一側壁４１ａをベースとして一体に形成されているが、これは別体に形成されていてもよい。
【００４９】
このリブ部材４７の存在により、前記したとおりサブタンク内のインクの波打ちの発生程度を低減させることができ、これにより、ホール素子によるサブタンク７内のインクの貯留量の検出精度を向上させることができる。
【００５０】
また、サブタンク内７には、図４に示されたようにインク補給口４６に近接してインク導出口４８が形成されている。そして、このインク導出口４８を覆うように、五角形（ホームベース状）を形成する異物トラップ用のフィルタ部材４９が配置されており、したがって、サブタンク７内に貯留されたインクは、このフィルタ部材４９を介してインク導出口４８に導かれるようになされる。しかも、インク導出口４８はインク補給口４６に近接して形成されているので、サブタンク７内に導入される比較的新しいインクが、直ちにこの導出口４８より記録ヘッドに供給されるように作用する。
【００５１】
前記インク導出口４８より導出されるインクは、図５に示されたように側壁４１ａの裏面に形成された溝部５０に導出され、この溝部を覆うように熱溶着されたフィルム状部材５１により形成されたインク導出路を介してサブタンク７の下底部に配置された前記バルブ３５に至るように構成されている。そして、バルブ３５を介して、同様に側壁４１ａの裏面に形成された溝部５２に導出され、この溝部を覆うように熱溶着された前記フィルム状部材５１により形成されたインク導出路を介して記録ヘッド６に接続されるチューブ３６の接続口５３に導かれるように構成されている。
【００５２】
一方、サブタンク７の上半部には、図３および図４に示されたようにインク貯留空間４３に導通する導通溝６１が傾斜状態に形成されており、この導通溝６１の上端部、すなわちサブタンク７の重力方向の高部には、サブタンク７の側壁４１ａの裏面に貫通する大気連通口６２が形成されている。この大気連通口６２は、図５に示すようにサブタンク７の裏面に配置され、大気を通過させると共にインクの通過を阻止するほぼ矩形状に形成された撥水膜６３によって閉塞されている。
【００５３】
この撥水膜６３は、サブタンク７の側壁４１ａにおける裏面に形成された凹所に収納された形で配置されており、側壁４１ａの上部裏面を覆うように熱溶着されたフィルム状部材６４によって保持されている。そして、前記撥水膜６３を介して側壁４１ａの裏面には蛇行溝６５が形成されており、この蛇行溝６５の端部は、サブタンク７の側壁４１ａに形成された有底孔６６に連通されている。これら蛇行溝６５および有底孔６６は、前記したフィルム状部材６４によって共に気密状態に覆われており、したがって、蛇行溝６５とフィルム状部材６４とによって、空気流通抵抗路（符号は蛇行溝と同じ６５で示す）が形成されている。
【００５４】
そして、前記有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を、例えば鋭利な工具等で破壊することで、前記大気開放口６２は蛇行状に形成された前記空気流通抵抗路６５を介して大気に連通されるようになされる。
【００５５】
このように、サブタンク７に形成された大気連通口６２が撥水膜６３により覆われた構成とされているので、誤って記録装置全体を例えば上下反転させた場合などにおいて、前記撥水膜６３の存在によりサブタンク７内のインクを漏出させるという問題を回避することができる。
【００５６】
また、空気流通抵抗路６５の端部に形成された有底孔６６を、予めフィルム状部材６４によって気密状態に覆った構成としたことで、サブタンク単体の完成時において、サブタンクの液漏れ（インク漏れ）をチェックすることができ、このチェックが完了した時点で、有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を破壊することで、本来の機能をもたせるようになされる。
【００５７】
なお、前記サブタンク７の側壁にはホール素子３３ａ，３３ｂの位置決めを行う凹部４１ｃが形成され、この位置決めのための凹部４１ｃを形成することによって、サブタンク７の側壁部はより薄肉状態とされ、前記フロート部材３１に取り付けられた永久磁石３２の移動軌跡とホール素子３３ａ，３３ｂとの距離が、より接近できるように構成されている。
【００５８】
これにより、ホール素子３３ａ，３３ｂによる永久磁石３２の磁力線の検出感度を向上させると共に、サブタンク７内のインク量に応じたフロート部材３１の重力方向への移動によるインク量検出精度も向上させることができる。
【００５９】
なお、図３乃至図５に示されたように、サブタンク７の一部には貫通穴６７が形成されている。したがって、各サブタンク７の貫通穴６７を貫通する１本の支持軸（図示せず）を利用することによって、各サブタンクを並列状態に配列することができ、これによりサブタンクユニットを構成できるようになされている。
【００６０】
次に図６は、前記したフロート部材３１の構成を分解斜視図によって示したものである。この実施の形態によるフロート部材３１は、一側壁７１ａとこれに連なる周側壁７１ｂとが一体に形成された箱状部材７１と、この箱状部材７１の開口部を閉塞して内部を中空状に形成する閉塞部材７２とにより構成されている。
【００６１】
前記閉塞部材７２としては、透明樹脂により形成されたフィルム状部材が用いられており、フィルム状の閉塞部材７２が箱状部材７１の開口周縁に対して、たとえば熱溶着手段により密着状態に取り付けられ、これにより内部が空洞状態に形成されている。
【００６２】
このように形成されたフロート部材３１は、前記したようにサブタンク７に形成された支持軸４４を回動中心として可動される支持腕部材４５の可動自由端側に一体に形成されている。そして、支持腕部材４５の基端部には支持環７３が一体に形成されており、この支持環７３が前記支持軸４４に回動可能に装着されることにより、前記支持軸４４を回動中心として支持されるように構成されている。
【００６３】
そして、前記したように支持腕部材４５の自由端側には、永久磁石３２が取り付けられており、この永久磁石３２は、その表面に貼着されたフィルム状部材７４により被覆されて、サブタンク７内に貯留されるインクによる化学的な悪影響が避けられるようになされている。
【００６４】
さらに、前記フロート部材３１および支持腕部材４５の一部には、３か所において、その両外側に水平方向に突出するように位置決めピン７５が形成されている。これらの位置決めピン７５は、フロート部材３１の両側面から１ｍｍ以上突出していることが望ましく、これによりフロート部材および支持腕部材とサブタンクの内壁との間で少なくとも１ｍｍ以上の距離を保持するように作用する。
【００６５】
これにより、フロート部材３１と、サブタンク７の内壁との間でインクの表面張力が働いて、フロート部材３１の移動を阻害するという問題を解決させることができる。
【００６６】
次に図７および図８は、大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２の実施の形態について、その主要部を破断した一部断面図で示している。そして、図７は圧力調整弁として機能している状態を示し、また図８は大気開放状態を示している。
【００６７】
図７および図８における符号８１は開閉弁ユニットを示しており、この開閉弁ユニット８１はそれぞれ内部に空間部が形成された上ケース８１ａおよび下ケース８１ｂが具備され、これら上ケース８１ａおよび下ケース８１ｂによって、上下に分割できるように構成されている。そして、上ケース８１ａおよび下ケース８１ｂの接合部には、ダイヤフラム弁８２が配置されている。
【００６８】
このダイヤフラム弁８２は、ゴム素材を円板状に成形して構成され、その周縁部が上ケース８１ａと下ケース８１ｂの接合部において挟持され、下ケース８１ｂの空間部において気密状態の空気室８３を形成している。
【００６９】
また、下ケース８１ｂには空気室８３に連通する一対の接続管８４ａ，８４ｂが形成されており、これらの接続管８４ａ，８４ｂはそれぞれ前記した空気加圧ポンプ２１および圧力検出器２３に接続されている。したがって、空気加圧ポンプ２１からの加圧空気は、図８に示す矢印に沿って印加され、さらに空気室８３を介して圧力検出器２３および各メインタンク９に対して加圧空気が印加されるようになされる。
【００７０】
また、下ケース８１ｂの中央部には通気孔８４ｃが形成されており、この通気孔８４ｃの空気室８３への開口端において、前記ダイヤフラム弁８２のほぼ中央部が当接するように構成されている。
【００７１】
一方、上ケース８１ａには駆動軸８５が上下方向に摺動されるように配置されており、この駆動軸８５の下端部において前記ダイヤフラム弁８２の上面部が支持されている。そして、駆動軸８５には円環状のばね受け座８６が取り付けられており、このばね受け座８６と上ケース８１ａの空間上部との間にはコイル状のばね部材８７が配置され、このばね部材８７によってダイヤフラム弁８２の中央部が通気孔８４ｃの開口端に当接するように付勢されている。
【００７２】
前記駆動軸８５の上端部には、係合頭部８８が備えられており、支軸８９によって軸支され、支軸８９を中心としてシーソ状に回動される駆動レバー９０に形成された貫通穴を貫通した上部に、前記係合頭部８８が取り付けられた構成とされている。
【００７３】
前記駆動レバー９０の一端部には駆動手段としての電磁プランジャー９１の作動ロッド９１ａが係合されている。また、駆動レバー９０の支軸８９を介した他端部にはばね部材、すなわち引っ張りばね９３の一端が取り付けられており、この引っ張りばね９３の作用により、駆動レバー９０は支軸８９を介して図中左回転されるように付勢されている。そして、電磁プランジャー９１による駆動力を受ける前記駆動レバー９０の一端部と、支軸８９との中間部において、開閉弁ユニット８１における駆動軸８５の係合頭部８８が係合されている。
【００７４】
前記した構成によると、電磁プランジャー９１に通電した場合においては図７に示すように、引っ張りばね９３の付勢力に抗して駆動レバー９０の前記一端部が引き下げられた状態になされる。したがって、開閉弁ユニット８１の駆動軸８５に取り付けられた係合頭部８８が駆動レバー９０から浮いた状態になされる。これにより、前記ダイヤフラム弁８２はばね部材８７の付勢力と、ダイヤフラム弁８２が保持している弾性力とにより通気孔８４ｃを閉塞した閉弁状態とされる。
【００７５】
そして、空気室８３内の圧力が所定値を超えた場合には、ダイヤフラム弁８２が空気室８３において上部に押し上げられ、これにより通気孔８４ｃに対するダイヤフラム弁８２の当接が解かれ、圧力調整弁として機能する。これにより、前記したとおり空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が、何らかの障害により過度の状態に達した圧力を開放し、各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧を所定の範囲に維持させるように機能する。
【００７６】
一方、電磁プランジャー９１への通電が断たれた場合には、図８に示すように前記引っ張りばね９３の作用により、駆動レバー９０は図において左回転され、引っ張りばね９３の牽引力によって開閉弁ユニット８１の駆動軸８５は、開閉弁ユニット８１内のばね部材８７の付勢力とダイヤフラム弁８２が保持している弾性力に抗して引き上げられる。したがって空気室８３より通気孔８４ｃを介して加圧空気を放出する大気開放状態になされる。
【００７７】
この図７および図８に示した実施の形態によると、電磁プランジャー９１への通電が断たれた場合において大気開放状態とされるため、後述するカートリッジホルダに装着されたカバー部材を開放した時に、この電磁プランジャー９１への通電を断つように構成することで、カバー部材の開放に伴って各メインタンク９に加わっている空気圧は瞬時に開放される。
【００７８】
また、記録装置の動作電源がオフされることにより、電磁プランジャー９１への通電も遮断されるため、記録装置の休止状態においては自動的に圧力が開放される。これにより記録装置の非使用時においては、前記メインタンク９に加わる空気圧が開放され、記録装置の休止中に、残留空気圧により例えばメインタンクからインクの漏出を誘発させるなどの問題を回避させることができる。
【００７９】
次に図９および図１０は、内部に圧力室を形成してなるメインタンクの一部の構成とカートリッジホルダ側の一部の構成とを断面図で示したものであり、図９はメインタンクが記録装置のカートリッジホルダに装填される直前の状態（またはカートリッジホルダから引き抜かれた状態）を、また図１０はメインタンクがカートリッジホルダに装填された状態をそれぞれ示している。なお、図９および図１０において、既に説明した各部と同一部分は同一符号で示している。
【００８０】
メインタンクの外郭部材を構成するケース１００の端部には、インクが封入されたインクパック２４のインク導出栓１０１が取り付けられている。このインク導出栓１０１には、後述するカートリッジホルダ側の接続栓に当接して軸方向に後退して開弁状態とされる弁部材１０２が配備されており、この弁部材１０２は、ばね部材１０３によって軸方向に進出するように付勢されている。そして、ばね部材１０３によって軸方向に進出するように付勢された弁部材１０２は、中央部に貫通孔が形成された環状のパッキング部材１０４に押し当てられ、この結果、図９に示されたようにインク導出栓１０１は閉弁状態になされる。
【００８１】
また、ケース１００には加圧空気導入口が形成されている。この加圧空気導入口は、圧力室２５に連通する空気路を形成する筒状体１０５により構成されており、この筒状体１０５がメインタンクの前端部側に突出するように一体に形成されている。
【００８２】
一方、カートリッジホルダ８側においては、その中央部にインク受給用接続栓１１１が突出して形成されている。この接続栓１１１は、メインタンクが装填された状態で、メインタンク側の前記インク導出栓１０１に当接されて開弁状態となり、カートリッジホルダの非装填状態において閉弁状態が保持されるように構成されている。
【００８３】
すなわち、前記接続栓１１１には、インク導入孔１１２が形成された中空針１１３と、この中空針１１３の外周をとり囲むようにして摺動可能に配置され、カートリッジホルダの非装填状態において、ばね部材１１４の付勢を受けて前記中空針１１３に形成されたインク導入孔１１２を閉塞する位置に移動する環状の摺動部材１１５が具備されている。
【００８４】
したがって、メインタンクが非装填状態にある図９に示す場合においては、環状の摺動部材１１５は、ばね部材１１４の付勢を受けて進出し、中空針１１３に形成されたインク導入孔１１２を閉塞して閉弁状態とする。また、メインタンクがカートリッジホルダ８に装填状態にある図１０に示す場合においては、メインタンク側の前記インク導出栓１０１が、環状の摺動部材１１５に当接してこれを後退させるために、中空針１１３に形成された前記インク導入孔１１２が露出し、インクが導入できる開弁状態とされる。
【００８５】
この時、メインタンク側においては、カートリッジホルダ側における前記中空針１１３の先端部が、パッキング部材１０４に形成された貫通孔を通して弁部材１０２に当接し、弁部材１０２を軸方向に後退させるためにメインタンク側のインク導出栓１０１も開弁される。これにより図１０に矢印で示したようにメインタンクよりカートリッジホルダ側にインクが供給できるようになされる。
【００８６】
これと同時に、カートリッジ側の加圧空気導入口を構成する筒状体１０５も、カートリッジホルダ側に配置された加圧空気供給栓１２１における環状のパッキング部材１２２内に入り込む。これにより、パッキング部材１２２が筒状体１０５の外周面に密着して連結され、図１０に矢印で示すように加圧空気がカートリッジ側の圧力室２５に導入できるようになされる。
【００８７】
以上の構成により、カートリッジホルダよりメインタンクを取り外した場合には、図９に示されたようにメインタンク側に配置された前記インク導出栓１０１は閉弁されるため、重力を受けてインクが漏出するを防止することができる。さらに同時に、カートリッジホルダ側におけるインク受給用接続栓１１１も閉弁されるため、サブタンク側からのインクの逆流を阻止することができる。
【００８８】
図１１は、前記したカートリッジホルダ８の一部の構成を示したものである。このカートリッジホルダ８には、メインタンクを着脱操作する場合に開放されるカバー部材１３１が配備されている。すなわち、このカバー部材１３１はカートリッジホルダ８の開口前面に配置されて、回動軸１３１ａが図示せぬ記録装置本体側に形成された支持孔によって支持されており、軸１３１ａを回動中心としてカートリッジホルダ８の開口前面が開放（実線で示す状態）または閉塞（鎖線で示す状態）できるように構成されている。
【００８９】
前記カバー部材１３１を閉塞状態とした内側には、カートリッジホルダ８に装填される各メインタンク９に対応させて複数の操作レバー１３２が配置されている。この操作レバー１３２の基端部には係止孔１３２ａが形成されていて、各操作レバー１３２におけるそれぞれの係止孔１３２ａに挿通して支持する図示せぬ支持ロッドによって、回動可能に支持されている。
【００９０】
そして、操作レバー１３２はカバー部材１３１を開放した状態において、カバー部材１３１の開放方向と同方向に回動させることによって各メインタンク９の装填または取り出しができるようになされている。すなわち、メインタンク９をカートリッジホルダ８に装填させる場合においては、操作レバー１３２をカバー部材１３１の開放方向と同方向に回動させた状態でメインタンク９をカートリッジホルダ８内に挿入し、操作レバー１３２を起立させることで、操作レバー１３２に形成された押当部１３２ｂがメインタンク９の手前側端部に当接し、テコの原理によりメインタンク９はホルダ８側に装填される。
【００９１】
また、ホルダ８側に装填された状態のメインタンク９を引き出す場合においては、操作レバー１３２を同じくカバー部材１３１の開放方向と同方向に回動させることによって、図には示されていないが、操作レバー１３２の一部に係合されたリンクロッドを介してメインタンク９を奥側から押し出すように作用する。したがって、手前方向に押し出されたメインタンク９を容易に引き出すことができる。
【００９２】
前記カートリッジホルダ８には、さらに前記カバー部材１３１の開放を検出する電気スイッチ１３３が配備されている。このスイッチ１３３は、図１１に示されたようにカバー部材１３１が閉じられた状態で、カバー部材１３１の裏面に接してオン状態になされ、カバー部材１３１が開放された状態で、オフ状態になされる例えばタクトスイッチが用いられている。
【００９３】
このスイッチ１３３は、前記した大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２における電磁プランジャ９１への通電を制御するようになされ、スイッチ１３３のオン状態、すなわちカバー部材１３１が閉じられている場合に電磁プランジャ９１への通電を可能とし、スイッチ１３３のオフ状態、すなわちカバー部材１３１が開放されている場合に電磁プランジャ９１への通電を遮断するように作用する。
【００９４】
したがって、記録装置への動作電源の投入状態において、例えばカートリッジホルダ８よりメインタンク９を引き抜こうとした場合においては、カートリッジホルダ８に装備されたカバー部材１３１の開放に基づいて、前記電磁プランジャ９１への通電が遮断される。これにより、前記した大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２が開弁され、カートリッジホルダに装着されてメインタンクに印加されていた加圧空気は瞬時に開放される。
【００９５】
したがって、加圧空気の作用を受けて多少ながら膨張状態になされているインクカートリッジの外郭部材は原形に戻るため、ホルダからの引き抜きを容易にすることができ、その操作においてカートリッジおよびホルダの双方にダメージを与えるなどの問題も回避することができる。
【００９６】
なお、前記した実施の形態においては、カートリッジホルダ８からメインタンク９を引き抜くにあたっては、メインタンクに形成された加圧空気導入口を構成する筒状体１０５がカートリッジホルダ８側に配置された加圧空気供給栓１２１から離れた瞬間にメインタンクの圧力室２５が大気開放されるように考慮されている。したがって、メインタンクをカートリッジホルダから引き抜いた場合には、メインタンクへの加圧は即座に解消され、残留した加圧空気の作用によるインクの吹き出しなどの不都合は解消される。
【００９７】
しかしながら、前記したようにカートリッジホルダ８に装備されたカバー部材１３１の開放に基づいて、加圧空気を開放する手段を併用することが好ましい。すなわち、メインタンクがカートリッジホルダから離れようとする瞬間においては、加圧空気が印加された状態でメインタンク側のインク導出栓１０１がカートリッジホルダ８側のインク受給用接続栓１１１より僅かに離れる状況が発生する。この状況においては、インク導出栓１０１およびインク受給用接続栓１１１は共に開弁状態である。したがって、カバー部材１３１の開放に連動して加圧空気を開放する手段を併用しない場合においては、この瞬間にインクが吹き出すことが有り得る。
【００９８】
また、前記したようにカートリッジホルダからメインタンクを引き抜いた場合において、メインタンクに形成された加圧空気導入口が開放されるような構成になされていないメインタンクを採用した場合には、カートリッジホルダのカバー部材の開放に基づいて、加圧空気を開放する手段を講ずることはきわめて重要であることは言うまでもない。
【００９９】
また、前記カバー部材の開放に基づく前記スイッチ１３３のオフにより、空気加圧ポンプの駆動を停止させるように構成させることが望ましい。このように構成することで、空気加圧ポンプの意味のない空転を防止させることができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明にかかるインクジェット式記録装置によると、インクカートリッジを着脱可能に装填するカートリッジホルダには、インクカートリッジを着脱操作する場合に開放されるカバー部材が配置され、このカバー部材の開放に伴って、空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路を大気に開放する大気開放手段を具備したので、カートリッジホルダからのインクカートリッジを引き抜く操作を容易にすることができると共に、引き抜く操作において、カートリッジおよびホルダの双方にダメージを与えるなどの問題も回避することができる。さらにインクカートリッジから不用意にインクを吹き出させるという問題も回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の全体構成を示した平面図である。
【図２】メインタンクから記録ヘッドに至るインク供給システムを示した模式図である。
【図３】サブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面方向から視た状態の斜視図である。
【図４】同じくサブタンクを一面方向から視た状態の透視図である。
【図５】同じくサブタンクを裏面方向から視た状態の背面図である。
【図６】サブタンクに収納されたフロート部材の構成を示した分解斜視図である。
【図７】開閉弁ユニットが圧力調整弁として機能している状態を示した一部断面図である。
【図８】開閉弁ユニットが大気開放状態になされた状態を示した一部断面図である。
【図９】インクカートリッジとカートリッジホルダの構成の一部を示した断面図である。
【図１０】同じくインクカートリッジがカートリッジホルダに装着された状態を示した断面図である。
【図１１】カートリッジホルダの構成の一部を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ
６ 記録ヘッド
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） サブタンク
８ カートリッジホルダ
９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ） メインタンク（インクカートリッジ）
１０ 可撓性チューブ（インク補給路）
１１ キャッピング手段
１２ ワイピング手段
２１ 空気加圧ポンプ
２２ 大気開放弁を兼ねた圧力調整弁
２３ 圧力検出器
２４ インクパック
２５ 圧力室
２６ インク補給バルブ
３１ フロート部材
３２ 永久磁石
３３（３３ａ，３３ｂ） ホール素子
８１ 開閉弁ユニット
８２ ダイヤフラム弁
８４ｃ 通気孔
８５ 駆動軸
８９ 支軸
９０ 駆動レバー
９１ 電磁プランジャー（駆動手段）
９１ａ 作動ロッド
９３ ばね部材（引っ張りばね）
１００ ケース（外郭部材）
１０１ インク導出栓
１０５ 加圧空気導入口
１１１ インク受給用接続栓
１２１ 加圧空気供給栓
１３１ カバー部材
１３２ 操作レバー
１３３ 電気スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上に、記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンクが搭載され、空気加圧ポンプにより生成される空気圧の作用によりインクカートリッジから前記サブタンクに対してインクを補給するように構成されたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。このようなインクジェット式記録装置は、一般にキャリッジ上に搭載されて記録用紙の幅方向に移動するインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドの移動方向に対して直行する方向に相対的に移動させる紙送り手段が備えられ、印刷データに基づいて記録ヘッドよりインク滴を吐出させることにより記録用紙に対して記録が行われる。
【０００３】
そしてキャリッジ上に例えばブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出可能な記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能にしている。
【０００４】
一方、例えばオフィス向けまたは業務用に提供されるこの種の記録装置においては、比較的大量の印刷に対応させるために、大容量のインクカートリッジを配備する必要が生じ、このためにインクカートリッジを例えば装置本体側に配置された装着装置（カートリッジホルダ）に装填させる形式の記録装置が提供されている。
【０００５】
そして、記録ヘッドが搭載されたキャリッジ上にはサブタンクが配置され、前記各インクカートリッジから各サブタンクに対してインク補給チューブを介してそれぞれインクを補給し、さらに各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを供給するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、昨今においては大きな紙面に対して印刷を行うことが可能な、キャリッジの走査距離の長い大型の記録装置の需要が増大している。このような記録装置においては、スループットを向上させるために、記録ヘッドにおいては益々多ノズル化が図られている。さらに、スループットを向上させるために、印刷を実行しながらインクカートリッジからキャリッジに搭載された各サブタンクに対して逐次インクを補給することを可能とし、各サブタンクからそれぞれ記録ヘッドに対してインクを安定して供給するような記録装置が求められる。
【０００７】
このような記録装置においては、インクカートリッジからサブタンクに対して、それぞれのインクに対応してインク補給チューブを接続する必要があり、キャリッジの走査距離が大きいために必然的に各補給チューブの引き回し距離が増大する。しかも前記したとおり、記録ヘッドにおいては多ノズル化が図られているためにインクの消費量が多く、インクカートリッジからサブタンクに接続された各インク補給チューブ内においてインクの動圧が高まり、サブタンクに対するインクの補給量が不足するという技術的課題を抱えている。
【０００８】
このような課題を解決するための一つの手段として、例えばインクカートリッジ側に空気圧を印加し、インクカートリッジからサブタンクに対して空気圧によって強制的なインク流を発生させて、サブタンクに対して必要十分なインクを補給する構成が採用し得る。
【０００９】
このような構成を採用しようとした場合、インクカートリッジに対して加圧空気が印加されているために、カートリッジホルダに着脱可能に装填されている前記インクカートリッジを無闇に引き抜くと、加圧空気の作用によりインクカートリッジからインクが吹き出して、周囲を汚染されるなどの問題が発生する。
【００１０】
また、インクカートリッジを構成する外郭部材が前記加圧空気の作用を受けて、多少ながら膨張状態になされているために、カートリッジホルダからインクカートリッジの引き抜きが困難となったり、これを無理して引き抜いた場合には、インクカートリッジとカートリッジホルダとの双方、特に両者が接続されるインク補給接続栓を変形させる等して、双方にダメージを与えるなどの問題も発生する。
【００１１】
本発明は、このような技術的な課題に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、インクカートリッジに加圧空気を印加してサブタンクに対してインクを送り出す構成を採用したインクジェット式記録装置において、カートリッジホルダよりインクカートリッジを引き抜くに際して、加圧空気の作用による前記したような問題点が発生するのを回避し得るインクジェット式記録装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置は、キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共にキャリッジに搭載され、インクカートリッジからインク補給路を介してインクの補給を受けると共に、前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクが具備され、前記インクカートリッジには空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加され、前記空気圧の作用によりインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成されたインクジェット式記録装置であって、前記インクカートリッジを着脱可能に装填するカートリッジホルダには、インクカートリッジを着脱操作する場合に開放されるカバー部材が配備され、前記カバー部材の開放に伴って、前記空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路を大気に開放する大気開放手段が具備された構成とされる。
【００１３】
この場合、好ましくは前記インクカートリッジからサブタンクに至るインク補給路が、可撓性のインク補給チューブにより構成される。また好ましくは前記インクカートリッジは、その外郭が気密状態に形成され、内部にインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納されると共に、インクカートリッジの外郭構成部材とインクパックとで形成される空間内に、前記空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加されるように構成される。
【００１４】
さらに、本発明にかかる好ましい実施の形態においては、インクカートリッジとサブタンクとの間のインク補給路にインク補給バルブが配置され、前記インク補給バルブがサブタンク内のインク量を検出するインク量検出手段によって生成される制御信号により開閉弁されるように構成される。
【００１５】
また、前記記録ヘッドより吐出される各インクをそれぞれ封入する複数のインクカートリッジが前記カートリッジホルダに着脱可能に装填され、１つの空気加圧ポンプにより生成される空気圧が、前記空気流路を介してカートリッジホルダに装填された状態の各インクカートリッジに対してそれぞれ印加されるように構成することが望ましい。
【００１６】
一方、好ましくは前記カートリッジホルダに装着されたカバー部材の開放を検出する電気スイッチが具備され、前記電気スイッチの動作に伴って、前記大気開放手段を構成する開閉弁ユニットを開弁制御させるように構成される。この場合、前記開閉弁ユニットには、ダイヤフラム弁が配置され、前記電気スイッチの動作に伴って駆動される駆動手段により、前記ダイヤフラム弁を開閉弁制御するように構成される。この場合さらに前記駆動手段が、好ましくは電磁プランジャーにより構成される。
【００１７】
そして、好ましい実施の形態においては、前記電磁プランジャーによる駆動力が、支軸を介して回動される駆動レバーの一端部に作用するようになされ、且つ前記支軸を介した駆動レバーの他端部には、前記電磁プランジャーの駆動状態における駆動レバーの回動方向とは逆方向に付勢するばね部材が配置され、開閉弁ユニットにおける前記ダイヤフラム弁を支持する駆動軸が駆動レバーの前記一端部と前記支軸との間に結合されて、前記電磁プランジャーへの非通電状態において、前記ばね部材の付勢力によって前記ダイヤフラム弁を開弁させるように構成される。
【００１８】
加えて、前記した構成による記録装置においては、前記大気開放手段が、空気加圧ポンプによって加圧された空気圧が所定以上に達した時に圧力を開放して、インクカートリッジに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる圧力調整弁を兼ねるように構成することが望ましい。さらに、前記した構成による記録装置においては、カートリッジホルダに装着された前記カバー部材の開放に連動して、空気加圧ポンプの駆動を停止させるように構成することが望ましい。
【００１９】
以上の構成によるインクジェット式記録装置によると、空気加圧ポンプにより生成される空気圧がインクカートリッジに印加されるように構成されるため、インクカートリッジからキャリッジに搭載されたサブタンクに対して必要十分なインクを補給することができる。そして、インクカートリッジを着脱する際に開放されるカバー部材の動作に連動して、空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路に配置された大気開放手段が開放される。
【００２０】
したがって、カートリッジホルダに装着されて加圧空気が印加された状態のインクカートリッジは、当該カートリッジホルダから引き抜かれる際には、加圧空気の印加が確実に解除される。それ故、インクカートリッジをホルダから引き抜いた場合に、カートリッジ内に残留する加圧空気の作用により、不用意にインクが吹き出すなどの問題を回避することができる。
【００２１】
また、カートリッジホルダへの装着状態において加圧空気の作用を受けて多少ながら膨張状態になされているインクカートリッジの外郭部材も、前記カバー部材の開放により原形に戻るため、ホルダからの引き抜きを容易にすることができ、その引き抜き操作においてカートリッジおよびホルダの双方にダメージを与えるなどの問題も回避することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は、本発明が適用されたインクジェット式記録装置の一例を上面図によって示したものである。図１において符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２によって駆動されるタイミングベルト３を介し、走査ガイド部材４に案内されて紙送り部材５の長手方向、すなわち記録用紙の幅方向である主走査方向に往復移動されるように構成されている。そして、図１には示されていないが、キャリッジ１の紙送り部材５に対向する面には、後述するインクジェット式記録ヘッド６が搭載されている。
【００２３】
また、キャリッジ１には前記記録ヘッドにインクを供給するためのサブタンク７ａ〜７ｄが搭載されている。このサブタンク７ａ〜７ｄは、この実施の形態においては、その内部において各インクを一時的に貯留するために、それぞれのインクに対応して４個具備されている。
【００２４】
そして、このサブタンク７ａ〜７ｄに対して、装置の端部に配置されたカートリッジホルダ８に装填されたインクカートリッジ（以下、これをメインタンクとも言う）９ａ〜９ｄから、インク供給路を構成する可撓性のインク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各インクが供給されるように構成されている。
【００２５】
一方、前記キャリッジ１の移動経路上における非印字領域（ホームポジョン）には、記録ヘッドのノズル形成面を封止することができるキャッピング手段１１が配置されており、さらにこのキャッピング手段１１の上面には、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止し得るゴム等の可撓性素材により形成されたキャップ部材１１ａが配置されている。そして、キャリッジ１がホームポジョンに移動したときに、前記キャップ部材１１ａによって、記録ヘッドのノズル形成面が封止されるように構成されている。
【００２６】
このキャップ部材１１ａは、記録装置の休止期間中において記録ヘッドのノズル形成面を封止し、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このキャップ部材１１ａには、図には示されていないが、吸引ポンプ（チューブポンプ）におけるチューブの一端が接続され、吸引ポンプによる負圧を記録ヘッドに作用させて、記録ヘッドからインクを吸引排出させるクリーニング動作が実行されるように構成されている。
【００２７】
そして、キャッピング手段１１の印字領域側には、ゴムなどの弾性素材によるワイピング部材１２が配置されていて、必要に応じて記録ヘッドのノズル形成面を払拭して清掃することができるようにも構成されている。
【００２８】
次に図２は、図１に示した記録装置に搭載されたインク供給システムの構成を模式的に示したものであり、このインク供給システムについて、同一符号で示した図１と共に説明する。図１および図２において、符号２１は空気加圧ポンプを示しており、この空気加圧ポンプ２１により加圧された空気は、大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２に供給され、さらに圧力検出器２３を介して前記した各メインタンク９ａ〜９ｄ（図２においては代表して符号９として示しており、以下において代表して単に符号９として説明する場合もある。）にそれぞれ供給されるように構成されている。
【００２９】
この場合、前記圧力検出器２３から各メインタンク９に対して空気流路が分岐され、カートリッジホルダ８に装填された状態の各メインタンクに対してそれぞれ加圧空気が印加されるように構成されている。
【００３０】
前記大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２の具体的な構成は、後で詳細に説明するが、圧力調整弁は空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が、何らかの障害により過度の状態に達した時に、圧力を開放して各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる機能を有している。また、大気開放弁は空気加圧ポンプ２１による加圧状態を、例えば後述するカートリッジホルダに装着されたカバー部材を開放した時、あるいは記録装置の駆動電源がオフされた時に解除することができる機能を有している。
【００３１】
さらに、前記圧力検出器２３は、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧を検知し、空気加圧ポンプ２１の駆動を制御するように機能する。すなわち、空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が所定の圧力に達したことを検出した場合には、空気加圧ポンプ２１の駆動を停止させると共に、圧力検出器２３によって空気圧が定められた圧力以下となったことを検出した場合には、空気加圧ポンプ２１の駆動させるように制御し、この繰り返しによって前記した各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧が所定の範囲に維持されるように機能する。
【００３２】
前記メインタンク９は、その概略構成が図２に示されたように、その外郭が気密状態に形成されており、その内部にはインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパック２４が収納されている。そして、メインタンク９とインクパック２４とで形成される空間が圧力室２５を構成しており、この圧力室２５内に、圧力検出器２３を介した加圧空気が供給されるように構成されている。
【００３３】
この構成により、各メインタンク９ａ〜９ｄに収納された各インクパック２４は、それぞれ加圧空気による加圧を受け、各メインタンク９ａ〜９ｄから各サブタンク７ａ〜７ｄに対して所定の圧力によるインク流が発生されるように構成されている。
【００３４】
前記各メインタンク９ａ〜９ｄにおいて加圧されたインクは、それぞれ各インク補給バルブ２６，２６……および各インク補給チューブ１０，１０，……をそれぞれ介して、キャリッジ１に搭載された各サブタンク７ａ〜７ｄ（図２においては代表して符号７として示しており、以下において代表して単に符号７として説明する場合もある。）に供給されるように構成されている。
【００３５】
図２に示すサブタンク７の構成についての詳細な説明は後述するが、その基本構成は、内部にフロート部材３１が配置されており、そのフロート部材３１の一部には永久磁石３２が取り付けられている。そして、ホール素子に代表される磁電変換素子３３ａ，３３ｂが基板３４に装着されて、サブタンク７の側壁に添接されている。
【００３６】
この構成により、フロート部材３１に配置された永久磁石３２と、フロート部材の浮上位置にしたがった前記永久磁石３２による磁力線量に応じて、前記ホール素子３３ａ，３３ｂにより電気的出力が発生されるインク量検出手段を構成している。
【００３７】
したがって、例えばサブタンク７内のインク量が少なくなった場合には、サブタンク内に収納されたフロート部材３１の位置が重力方向に移動し、これに伴い前記永久磁石３２の位置も重力方向に移動する。それ故、永久磁石の移動によるホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力は、サブタンク７内のインク量として感知することができ、ホール素子３３ａ，３３ｂにより得られた電気的出力によって、前記インク補給バルブ２６が開弁される。
【００３８】
これにより、メインタンク９内で加圧されているインクは、インク量が低下したそれぞれのサブタンク７内に個別に送出される。そして、当該サブタンク７内におけるインク量が所定の容量に達した場合には、前記したホール素子３３ａ，３３ｂの電気的出力に基づいて前記インク補給バルブ２６が閉弁される。このような繰り返しにより、メインタンクからサブタンクに対して断続的にインクが補給されるように作用し、各サブタンクには常に一定の範囲のインクが貯留されるようになされる。
【００３９】
このように、メインタンク内において空気圧によって加圧された各インクが、サブタンク内に配置されたそれぞれのフロート部材の位置に基づく電気的な出力に基づいて、各サブタンクに対してインクが補給されるように構成されているので、インクの補給レスポンスを向上させることができ、サブタンク内のインクの貯留量が適切に管理される。
【００４０】
そして、各サブタンク７からはバルブ３５およびこれに接続されたチューブ３６を介して記録ヘッド６に対してインクが供給されるように構成されており、記録ヘッド６の図示せぬアクチェータに供給される印刷データに基づいて、記録ヘッド６のノズル形成面に形成されたノズル開口６ａより、インク滴が吐出されるように作用する。なお、図２において符号１１は、前記したキャッピング手段を示しており、このキャッピング手段１１に接続されたチューブは図示せぬ吸引ポンプ（チューブポンプ）に接続されている。
【００４１】
図３乃至図５は、前記したサブタンクの実施の形態を示したものであり、図３はサブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面方向から視た斜視図で示し、図４は同方向から視た透視図で示している。さらに図５はサブタンクを裏面方向から視た背面図で示している。なお、図３乃至図５において、既に説明した各部に相当する部分は、同一符号で示されている。
【００４２】
サブタンク７は、ほぼ直方体状に形成され、且つ全体が偏平状になされている。このサブタンク７の外郭は、一側壁４１ａとこれに連なる周側壁４１ｂとが一体に形成された箱状部材４１により構成されており、この箱状部材４１の開口周縁には、透明樹脂によるフィルム状部材４２（図４参照）が熱溶着手段により密着状態で取り付けられ、箱状部材４１とフィルム状部材４２とにより囲まれた内部に、インク貯留空間４３が形成されている。
【００４３】
そして、箱状部材４１を構成する前記一側壁４１ａからインク貯留空間４３に向かって突出する支持軸４４が箱状部材４１と一体に形成されており、フロート部材３１は、この支持軸４４を回動中心として、インク貯留空間４３内において重力方向に可動できるように配置されている。
【００４４】
なお、この実施の形態においては、前記支持軸４４はインク貯留空間４３における水平方向の端部近傍に配置されており、前記フロート部材３１は、前記支持軸４４を回動中心として可動される支持腕部材４５の可動自由端側に一体に形成されている。
【００４５】
そして、図４に示されたように前記支持腕部材４５の自由端側に、前記した永久磁石３２が取り付けられており、この永久磁石３２は、支持腕部材４５がほぼ水平状態となされた時に、インク貯留空間４３における水平方向の他端部近傍に位置するよう、すなわちサブタンク７の側壁に添接された基板３４に装着されたホール素子３３ａ，３３ｂに最も接近されるように構成されている。
【００４６】
一方、前記サブタンク７には、その重力方向の低部、すなわちこの実施の形態においては周側壁４１ｂの底部にインク補給口４６が形成されており、このインク補給口４６に接続された前記チューブ１０を介してメインタンク９よりインク貯留空間４３内に、インクが補給されるように構成されている。
【００４７】
サブタンク７におけるインク補給口４６が、前記したとおり重力方向の低部に形成されることにより、メインタンクからのインクは、インク貯留空間４３の底部から補給され、したがって、インクの補給によってインク貯留空間４３内におけるインクの泡立ちが発生しないように配慮されている。
【００４８】
さらに、前記サブタンク７内には、フロート部材３１および支持腕部材４５の移動領域を避けた部分に、キャリッジの移動に伴いサブタンク内のインクの波打ちの発生程度を低減させる複数条のリブ部材４７が配置されている。なお、この実施の形態においては、各リブ部材４７はサブタンク７を構成する箱状部材４１の一側壁４１ａからインク貯留空間４３に向かってそれぞれ突出するように、一側壁４１ａをベースとして一体に形成されているが、これは別体に形成されていてもよい。
【００４９】
このリブ部材４７の存在により、前記したとおりサブタンク内のインクの波打ちの発生程度を低減させることができ、これにより、ホール素子によるサブタンク７内のインクの貯留量の検出精度を向上させることができる。
【００５０】
また、サブタンク内７には、図４に示されたようにインク補給口４６に近接してインク導出口４８が形成されている。そして、このインク導出口４８を覆うように、五角形（ホームベース状）を形成する異物トラップ用のフィルタ部材４９が配置されており、したがって、サブタンク７内に貯留されたインクは、このフィルタ部材４９を介してインク導出口４８に導かれるようになされる。しかも、インク導出口４８はインク補給口４６に近接して形成されているので、サブタンク７内に導入される比較的新しいインクが、直ちにこの導出口４８より記録ヘッドに供給されるように作用する。
【００５１】
前記インク導出口４８より導出されるインクは、図５に示されたように側壁４１ａの裏面に形成された溝部５０に導出され、この溝部を覆うように熱溶着されたフィルム状部材５１により形成されたインク導出路を介してサブタンク７の下底部に配置された前記バルブ３５に至るように構成されている。そして、バルブ３５を介して、同様に側壁４１ａの裏面に形成された溝部５２に導出され、この溝部を覆うように熱溶着された前記フィルム状部材５１により形成されたインク導出路を介して記録ヘッド６に接続されるチューブ３６の接続口５３に導かれるように構成されている。
【００５２】
一方、サブタンク７の上半部には、図３および図４に示されたようにインク貯留空間４３に導通する導通溝６１が傾斜状態に形成されており、この導通溝６１の上端部、すなわちサブタンク７の重力方向の高部には、サブタンク７の側壁４１ａの裏面に貫通する大気連通口６２が形成されている。この大気連通口６２は、図５に示すようにサブタンク７の裏面に配置され、大気を通過させると共にインクの通過を阻止するほぼ矩形状に形成された撥水膜６３によって閉塞されている。
【００５３】
この撥水膜６３は、サブタンク７の側壁４１ａにおける裏面に形成された凹所に収納された形で配置されており、側壁４１ａの上部裏面を覆うように熱溶着されたフィルム状部材６４によって保持されている。そして、前記撥水膜６３を介して側壁４１ａの裏面には蛇行溝６５が形成されており、この蛇行溝６５の端部は、サブタンク７の側壁４１ａに形成された有底孔６６に連通されている。これら蛇行溝６５および有底孔６６は、前記したフィルム状部材６４によって共に気密状態に覆われており、したがって、蛇行溝６５とフィルム状部材６４とによって、空気流通抵抗路（符号は蛇行溝と同じ６５で示す）が形成されている。
【００５４】
そして、前記有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を、例えば鋭利な工具等で破壊することで、前記大気開放口６２は蛇行状に形成された前記空気流通抵抗路６５を介して大気に連通されるようになされる。
【００５５】
このように、サブタンク７に形成された大気連通口６２が撥水膜６３により覆われた構成とされているので、誤って記録装置全体を例えば上下反転させた場合などにおいて、前記撥水膜６３の存在によりサブタンク７内のインクを漏出させるという問題を回避することができる。
【００５６】
また、空気流通抵抗路６５の端部に形成された有底孔６６を、予めフィルム状部材６４によって気密状態に覆った構成としたことで、サブタンク単体の完成時において、サブタンクの液漏れ（インク漏れ）をチェックすることができ、このチェックが完了した時点で、有底孔６６を覆うフィルム状部材６４を破壊することで、本来の機能をもたせるようになされる。
【００５７】
なお、前記サブタンク７の側壁にはホール素子３３ａ，３３ｂの位置決めを行う凹部４１ｃが形成され、この位置決めのための凹部４１ｃを形成することによって、サブタンク７の側壁部はより薄肉状態とされ、前記フロート部材３１に取り付けられた永久磁石３２の移動軌跡とホール素子３３ａ，３３ｂとの距離が、より接近できるように構成されている。
【００５８】
これにより、ホール素子３３ａ，３３ｂによる永久磁石３２の磁力線の検出感度を向上させると共に、サブタンク７内のインク量に応じたフロート部材３１の重力方向への移動によるインク量検出精度も向上させることができる。
【００５９】
なお、図３乃至図５に示されたように、サブタンク７の一部には貫通穴６７が形成されている。したがって、各サブタンク７の貫通穴６７を貫通する１本の支持軸（図示せず）を利用することによって、各サブタンクを並列状態に配列することができ、これによりサブタンクユニットを構成できるようになされている。
【００６０】
次に図６は、前記したフロート部材３１の構成を分解斜視図によって示したものである。この実施の形態によるフロート部材３１は、一側壁７１ａとこれに連なる周側壁７１ｂとが一体に形成された箱状部材７１と、この箱状部材７１の開口部を閉塞して内部を中空状に形成する閉塞部材７２とにより構成されている。
【００６１】
前記閉塞部材７２としては、透明樹脂により形成されたフィルム状部材が用いられており、フィルム状の閉塞部材７２が箱状部材７１の開口周縁に対して、たとえば熱溶着手段により密着状態に取り付けられ、これにより内部が空洞状態に形成されている。
【００６２】
このように形成されたフロート部材３１は、前記したようにサブタンク７に形成された支持軸４４を回動中心として可動される支持腕部材４５の可動自由端側に一体に形成されている。そして、支持腕部材４５の基端部には支持環７３が一体に形成されており、この支持環７３が前記支持軸４４に回動可能に装着されることにより、前記支持軸４４を回動中心として支持されるように構成されている。
【００６３】
そして、前記したように支持腕部材４５の自由端側には、永久磁石３２が取り付けられており、この永久磁石３２は、その表面に貼着されたフィルム状部材７４により被覆されて、サブタンク７内に貯留されるインクによる化学的な悪影響が避けられるようになされている。
【００６４】
さらに、前記フロート部材３１および支持腕部材４５の一部には、３か所において、その両外側に水平方向に突出するように位置決めピン７５が形成されている。これらの位置決めピン７５は、フロート部材３１の両側面から１ｍｍ以上突出していることが望ましく、これによりフロート部材および支持腕部材とサブタンクの内壁との間で少なくとも１ｍｍ以上の距離を保持するように作用する。
【００６５】
これにより、フロート部材３１と、サブタンク７の内壁との間でインクの表面張力が働いて、フロート部材３１の移動を阻害するという問題を解決させることができる。
【００６６】
次に図７および図８は、大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２の実施の形態について、その主要部を破断した一部断面図で示している。そして、図７は圧力調整弁として機能している状態を示し、また図８は大気開放状態を示している。
【００６７】
図７および図８における符号８１は開閉弁ユニットを示しており、この開閉弁ユニット８１はそれぞれ内部に空間部が形成された上ケース８１ａおよび下ケース８１ｂが具備され、これら上ケース８１ａおよび下ケース８１ｂによって、上下に分割できるように構成されている。そして、上ケース８１ａおよび下ケース８１ｂの接合部には、ダイヤフラム弁８２が配置されている。
【００６８】
このダイヤフラム弁８２は、ゴム素材を円板状に成形して構成され、その周縁部が上ケース８１ａと下ケース８１ｂの接合部において挟持され、下ケース８１ｂの空間部において気密状態の空気室８３を形成している。
【００６９】
また、下ケース８１ｂには空気室８３に連通する一対の接続管８４ａ，８４ｂが形成されており、これらの接続管８４ａ，８４ｂはそれぞれ前記した空気加圧ポンプ２１および圧力検出器２３に接続されている。したがって、空気加圧ポンプ２１からの加圧空気は、図８に示す矢印に沿って印加され、さらに空気室８３を介して圧力検出器２３および各メインタンク９に対して加圧空気が印加されるようになされる。
【００７０】
また、下ケース８１ｂの中央部には通気孔８４ｃが形成されており、この通気孔８４ｃの空気室８３への開口端において、前記ダイヤフラム弁８２のほぼ中央部が当接するように構成されている。
【００７１】
一方、上ケース８１ａには駆動軸８５が上下方向に摺動されるように配置されており、この駆動軸８５の下端部において前記ダイヤフラム弁８２の上面部が支持されている。そして、駆動軸８５には円環状のばね受け座８６が取り付けられており、このばね受け座８６と上ケース８１ａの空間上部との間にはコイル状のばね部材８７が配置され、このばね部材８７によってダイヤフラム弁８２の中央部が通気孔８４ｃの開口端に当接するように付勢されている。
【００７２】
前記駆動軸８５の上端部には、係合頭部８８が備えられており、支軸８９によって軸支され、支軸８９を中心としてシーソ状に回動される駆動レバー９０に形成された貫通穴を貫通した上部に、前記係合頭部８８が取り付けられた構成とされている。
【００７３】
前記駆動レバー９０の一端部には駆動手段としての電磁プランジャー９１の作動ロッド９１ａが係合されている。また、駆動レバー９０の支軸８９を介した他端部にはばね部材、すなわち引っ張りばね９３の一端が取り付けられており、この引っ張りばね９３の作用により、駆動レバー９０は支軸８９を介して図中左回転されるように付勢されている。そして、電磁プランジャー９１による駆動力を受ける前記駆動レバー９０の一端部と、支軸８９との中間部において、開閉弁ユニット８１における駆動軸８５の係合頭部８８が係合されている。
【００７４】
前記した構成によると、電磁プランジャー９１に通電した場合においては図７に示すように、引っ張りばね９３の付勢力に抗して駆動レバー９０の前記一端部が引き下げられた状態になされる。したがって、開閉弁ユニット８１の駆動軸８５に取り付けられた係合頭部８８が駆動レバー９０から浮いた状態になされる。これにより、前記ダイヤフラム弁８２はばね部材８７の付勢力と、ダイヤフラム弁８２が保持している弾性力とにより通気孔８４ｃを閉塞した閉弁状態とされる。
【００７５】
そして、空気室８３内の圧力が所定値を超えた場合には、ダイヤフラム弁８２が空気室８３において上部に押し上げられ、これにより通気孔８４ｃに対するダイヤフラム弁８２の当接が解かれ、圧力調整弁として機能する。これにより、前記したとおり空気加圧ポンプ２１によって加圧された空気圧が、何らかの障害により過度の状態に達した圧力を開放し、各メインタンク９ａ〜９ｄに加わる空気圧を所定の範囲に維持させるように機能する。
【００７６】
一方、電磁プランジャー９１への通電が断たれた場合には、図８に示すように前記引っ張りばね９３の作用により、駆動レバー９０は図において左回転され、引っ張りばね９３の牽引力によって開閉弁ユニット８１の駆動軸８５は、開閉弁ユニット８１内のばね部材８７の付勢力とダイヤフラム弁８２が保持している弾性力に抗して引き上げられる。したがって空気室８３より通気孔８４ｃを介して加圧空気を放出する大気開放状態になされる。
【００７７】
この図７および図８に示した実施の形態によると、電磁プランジャー９１への通電が断たれた場合において大気開放状態とされるため、後述するカートリッジホルダに装着されたカバー部材を開放した時に、この電磁プランジャー９１への通電を断つように構成することで、カバー部材の開放に伴って各メインタンク９に加わっている空気圧は瞬時に開放される。
【００７８】
また、記録装置の動作電源がオフされることにより、電磁プランジャー９１への通電も遮断されるため、記録装置の休止状態においては自動的に圧力が開放される。これにより記録装置の非使用時においては、前記メインタンク９に加わる空気圧が開放され、記録装置の休止中に、残留空気圧により例えばメインタンクからインクの漏出を誘発させるなどの問題を回避させることができる。
【００７９】
次に図９および図１０は、内部に圧力室を形成してなるメインタンクの一部の構成とカートリッジホルダ側の一部の構成とを断面図で示したものであり、図９はメインタンクが記録装置のカートリッジホルダに装填される直前の状態（またはカートリッジホルダから引き抜かれた状態）を、また図１０はメインタンクがカートリッジホルダに装填された状態をそれぞれ示している。なお、図９および図１０において、既に説明した各部と同一部分は同一符号で示している。
【００８０】
メインタンクの外郭部材を構成するケース１００の端部には、インクが封入されたインクパック２４のインク導出栓１０１が取り付けられている。このインク導出栓１０１には、後述するカートリッジホルダ側の接続栓に当接して軸方向に後退して開弁状態とされる弁部材１０２が配備されており、この弁部材１０２は、ばね部材１０３によって軸方向に進出するように付勢されている。そして、ばね部材１０３によって軸方向に進出するように付勢された弁部材１０２は、中央部に貫通孔が形成された環状のパッキング部材１０４に押し当てられ、この結果、図９に示されたようにインク導出栓１０１は閉弁状態になされる。
【００８１】
また、ケース１００には加圧空気導入口が形成されている。この加圧空気導入口は、圧力室２５に連通する空気路を形成する筒状体１０５により構成されており、この筒状体１０５がメインタンクの前端部側に突出するように一体に形成されている。
【００８２】
一方、カートリッジホルダ８側においては、その中央部にインク受給用接続栓１１１が突出して形成されている。この接続栓１１１は、メインタンクが装填された状態で、メインタンク側の前記インク導出栓１０１に当接されて開弁状態となり、カートリッジホルダの非装填状態において閉弁状態が保持されるように構成されている。
【００８３】
すなわち、前記接続栓１１１には、インク導入孔１１２が形成された中空針１１３と、この中空針１１３の外周をとり囲むようにして摺動可能に配置され、カートリッジホルダの非装填状態において、ばね部材１１４の付勢を受けて前記中空針１１３に形成されたインク導入孔１１２を閉塞する位置に移動する環状の摺動部材１１５が具備されている。
【００８４】
したがって、メインタンクが非装填状態にある図９に示す場合においては、環状の摺動部材１１５は、ばね部材１１４の付勢を受けて進出し、中空針１１３に形成されたインク導入孔１１２を閉塞して閉弁状態とする。また、メインタンクがカートリッジホルダ８に装填状態にある図１０に示す場合においては、メインタンク側の前記インク導出栓１０１が、環状の摺動部材１１５に当接してこれを後退させるために、中空針１１３に形成された前記インク導入孔１１２が露出し、インクが導入できる開弁状態とされる。
【００８５】
この時、メインタンク側においては、カートリッジホルダ側における前記中空針１１３の先端部が、パッキング部材１０４に形成された貫通孔を通して弁部材１０２に当接し、弁部材１０２を軸方向に後退させるためにメインタンク側のインク導出栓１０１も開弁される。これにより図１０に矢印で示したようにメインタンクよりカートリッジホルダ側にインクが供給できるようになされる。
【００８６】
これと同時に、カートリッジ側の加圧空気導入口を構成する筒状体１０５も、カートリッジホルダ側に配置された加圧空気供給栓１２１における環状のパッキング部材１２２内に入り込む。これにより、パッキング部材１２２が筒状体１０５の外周面に密着して連結され、図１０に矢印で示すように加圧空気がカートリッジ側の圧力室２５に導入できるようになされる。
【００８７】
以上の構成により、カートリッジホルダよりメインタンクを取り外した場合には、図９に示されたようにメインタンク側に配置された前記インク導出栓１０１は閉弁されるため、重力を受けてインクが漏出するを防止することができる。さらに同時に、カートリッジホルダ側におけるインク受給用接続栓１１１も閉弁されるため、サブタンク側からのインクの逆流を阻止することができる。
【００８８】
図１１は、前記したカートリッジホルダ８の一部の構成を示したものである。このカートリッジホルダ８には、メインタンクを着脱操作する場合に開放されるカバー部材１３１が配備されている。すなわち、このカバー部材１３１はカートリッジホルダ８の開口前面に配置されて、回動軸１３１ａが図示せぬ記録装置本体側に形成された支持孔によって支持されており、軸１３１ａを回動中心としてカートリッジホルダ８の開口前面が開放（実線で示す状態）または閉塞（鎖線で示す状態）できるように構成されている。
【００８９】
前記カバー部材１３１を閉塞状態とした内側には、カートリッジホルダ８に装填される各メインタンク９に対応させて複数の操作レバー１３２が配置されている。この操作レバー１３２の基端部には係止孔１３２ａが形成されていて、各操作レバー１３２におけるそれぞれの係止孔１３２ａに挿通して支持する図示せぬ支持ロッドによって、回動可能に支持されている。
【００９０】
そして、操作レバー１３２はカバー部材１３１を開放した状態において、カバー部材１３１の開放方向と同方向に回動させることによって各メインタンク９の装填または取り出しができるようになされている。すなわち、メインタンク９をカートリッジホルダ８に装填させる場合においては、操作レバー１３２をカバー部材１３１の開放方向と同方向に回動させた状態でメインタンク９をカートリッジホルダ８内に挿入し、操作レバー１３２を起立させることで、操作レバー１３２に形成された押当部１３２ｂがメインタンク９の手前側端部に当接し、テコの原理によりメインタンク９はホルダ８側に装填される。
【００９１】
また、ホルダ８側に装填された状態のメインタンク９を引き出す場合においては、操作レバー１３２を同じくカバー部材１３１の開放方向と同方向に回動させることによって、図には示されていないが、操作レバー１３２の一部に係合されたリンクロッドを介してメインタンク９を奥側から押し出すように作用する。したがって、手前方向に押し出されたメインタンク９を容易に引き出すことができる。
【００９２】
前記カートリッジホルダ８には、さらに前記カバー部材１３１の開放を検出する電気スイッチ１３３が配備されている。このスイッチ１３３は、図１１に示されたようにカバー部材１３１が閉じられた状態で、カバー部材１３１の裏面に接してオン状態になされ、カバー部材１３１が開放された状態で、オフ状態になされる例えばタクトスイッチが用いられている。
【００９３】
このスイッチ１３３は、前記した大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２における電磁プランジャ９１への通電を制御するようになされ、スイッチ１３３のオン状態、すなわちカバー部材１３１が閉じられている場合に電磁プランジャ９１への通電を可能とし、スイッチ１３３のオフ状態、すなわちカバー部材１３１が開放されている場合に電磁プランジャ９１への通電を遮断するように作用する。
【００９４】
したがって、記録装置への動作電源の投入状態において、例えばカートリッジホルダ８よりメインタンク９を引き抜こうとした場合においては、カートリッジホルダ８に装備されたカバー部材１３１の開放に基づいて、前記電磁プランジャ９１への通電が遮断される。これにより、前記した大気開放弁を兼ねた圧力調整弁２２が開弁され、カートリッジホルダに装着されてメインタンクに印加されていた加圧空気は瞬時に開放される。
【００９５】
したがって、加圧空気の作用を受けて多少ながら膨張状態になされているインクカートリッジの外郭部材は原形に戻るため、ホルダからの引き抜きを容易にすることができ、その操作においてカートリッジおよびホルダの双方にダメージを与えるなどの問題も回避することができる。
【００９６】
なお、前記した実施の形態においては、カートリッジホルダ８からメインタンク９を引き抜くにあたっては、メインタンクに形成された加圧空気導入口を構成する筒状体１０５がカートリッジホルダ８側に配置された加圧空気供給栓１２１から離れた瞬間にメインタンクの圧力室２５が大気開放されるように考慮されている。したがって、メインタンクをカートリッジホルダから引き抜いた場合には、メインタンクへの加圧は即座に解消され、残留した加圧空気の作用によるインクの吹き出しなどの不都合は解消される。
【００９７】
しかしながら、前記したようにカートリッジホルダ８に装備されたカバー部材１３１の開放に基づいて、加圧空気を開放する手段を併用することが好ましい。すなわち、メインタンクがカートリッジホルダから離れようとする瞬間においては、加圧空気が印加された状態でメインタンク側のインク導出栓１０１がカートリッジホルダ８側のインク受給用接続栓１１１より僅かに離れる状況が発生する。この状況においては、インク導出栓１０１およびインク受給用接続栓１１１は共に開弁状態である。したがって、カバー部材１３１の開放に連動して加圧空気を開放する手段を併用しない場合においては、この瞬間にインクが吹き出すことが有り得る。
【００９８】
また、前記したようにカートリッジホルダからメインタンクを引き抜いた場合において、メインタンクに形成された加圧空気導入口が開放されるような構成になされていないメインタンクを採用した場合には、カートリッジホルダのカバー部材の開放に基づいて、加圧空気を開放する手段を講ずることはきわめて重要であることは言うまでもない。
【００９９】
また、前記カバー部材の開放に基づく前記スイッチ１３３のオフにより、空気加圧ポンプの駆動を停止させるように構成させることが望ましい。このように構成することで、空気加圧ポンプの意味のない空転を防止させることができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明にかかるインクジェット式記録装置によると、インクカートリッジを着脱可能に装填するカートリッジホルダには、インクカートリッジを着脱操作する場合に開放されるカバー部材が配置され、このカバー部材の開放に伴って、空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路を大気に開放する大気開放手段を具備したので、カートリッジホルダからのインクカートリッジを引き抜く操作を容易にすることができると共に、引き抜く操作において、カートリッジおよびホルダの双方にダメージを与えるなどの問題も回避することができる。さらにインクカートリッジから不用意にインクを吹き出させるという問題も回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の全体構成を示した平面図である。
【図２】メインタンクから記録ヘッドに至るインク供給システムを示した模式図である。
【図３】サブタンクの一部の構成を割愛し、これを一面方向から視た状態の斜視図である。
【図４】同じくサブタンクを一面方向から視た状態の透視図である。
【図５】同じくサブタンクを裏面方向から視た状態の背面図である。
【図６】サブタンクに収納されたフロート部材の構成を示した分解斜視図である。
【図７】開閉弁ユニットが圧力調整弁として機能している状態を示した一部断面図である。
【図８】開閉弁ユニットが大気開放状態になされた状態を示した一部断面図である。
【図９】インクカートリッジとカートリッジホルダの構成の一部を示した断面図である。
【図１０】同じくインクカートリッジがカートリッジホルダに装着された状態を示した断面図である。
【図１１】カートリッジホルダの構成の一部を示した斜視図である。
【符号の説明】
１ キャリッジ
６ 記録ヘッド
７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ） サブタンク
８ カートリッジホルダ
９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ） メインタンク（インクカートリッジ）
１０ 可撓性チューブ（インク補給路）
１１ キャッピング手段
１２ ワイピング手段
２１ 空気加圧ポンプ
２２ 大気開放弁を兼ねた圧力調整弁
２３ 圧力検出器
２４ インクパック
２５ 圧力室
２６ インク補給バルブ
３１ フロート部材
３２ 永久磁石
３３（３３ａ，３３ｂ） ホール素子
８１ 開閉弁ユニット
８２ ダイヤフラム弁
８４ｃ 通気孔
８５ 駆動軸
８９ 支軸
９０ 駆動レバー
９１ 電磁プランジャー（駆動手段）
９１ａ 作動ロッド
９３ ばね部材（引っ張りばね）
１００ ケース（外郭部材）
１０１ インク導出栓
１０５ 加圧空気導入口
１１１ インク受給用接続栓
１２１ 加圧空気供給栓
１３１ カバー部材
１３２ 操作レバー
１３３ 電気スイッチ
Claims (11)
- キャリッジに搭載されて記録用紙の幅方向に往復移動される記録ヘッドと、前記記録ヘッドと共にキャリッジに搭載され、インクカートリッジからインク補給路を介してインクの補給を受けると共に、前記記録ヘッドにインクを供給するサブタンクが具備され、前記インクカートリッジには空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加され、前記空気圧の作用によりインクカートリッジからサブタンクに対してインクを補給するように構成されたインクジェット式記録装置であって、
前記インクカートリッジを着脱可能に装填するカートリッジホルダには、インクカートリッジを着脱操作する場合に開放されるカバー部材が配備され、前記カバー部材の開放に伴って、前記空気加圧ポンプからインクカートリッジに至る空気流路を大気に開放する大気開放手段が具備されてなるインクジェット式記録装置。 - 前記インクカートリッジからサブタンクに至るインク補給路が、可撓性のインク補給チューブにより構成されている請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記インクカートリッジは、その外郭が気密状態に形成され、内部にインクを封入した可撓性素材により形成されたインクパックが収納されると共に、インクカートリッジの外郭構成部材とインクパックとで形成される空間内に、前記空気加圧ポンプにより生成される空気圧が印加されるように構成した請求項１または請求項２に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記インクカートリッジとサブタンクとの間のインク補給路にインク補給バルブが配置され、前記インク補給バルブがサブタンク内のインク量を検出するインク量検出手段によって生成される制御信号により開閉弁されるように構成された請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
- 前記記録ヘッドより吐出される各インクをそれぞれ封入する複数のインクカートリッジが前記カートリッジホルダに着脱可能に装填され、１つの空気加圧ポンプにより生成される空気圧が、前記空気流路を介してカートリッジホルダに装填された状態の各インクカートリッジに対してそれぞれ印加されるように構成した請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
- 前記カートリッジホルダに装着されたカバー部材の開放を検出する電気スイッチが具備され、前記電気スイッチの動作に伴って、前記大気開放手段を構成する開閉弁ユニットを開弁制御させるように構成した請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
- 前記開閉弁ユニットには、ダイヤフラム弁が配置され、前記電気スイッチの動作に伴って駆動される駆動手段により、前記ダイヤフラム弁を開閉弁制御するように構成した請求項６に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記駆動手段が、電磁プランジャーにより構成された請求項７に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記電磁プランジャーによる駆動力が、支軸を介して回動される駆動レバーの一端部に作用するようになされ、且つ前記支軸を介した駆動レバーの他端部には、前記電磁プランジャーの駆動状態における駆動レバーの回動方向とは逆方向に付勢するばね部材が配置され、開閉弁ユニットにおける前記ダイヤフラム弁を支持する駆動軸が駆動レバーの前記一端部と前記支軸との間に結合されて、前記電磁プランジャーへの非通電状態において、前記ばね部材の付勢力によって前記ダイヤフラム弁を開弁させるように構成した請求項８に記載のインクジェット式記録装置。
- 前記大気開放手段が、空気加圧ポンプによって加圧された空気圧が所定以上に達した時に圧力を開放して、インクカートリッジに加わる空気圧を所定の範囲に維持させる圧力調整弁を兼ねた請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
- 前記カバー部材の開放に連動して、前記空気加圧ポンプの駆動を停止させるように構成された請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載のインクジェット式記録装置。
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